(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内管と、該内管の外周に空間を設けて配置した外管と、前記空間部の一部に配置されたリング状の保持部材と、該保持部材の前後において内管に形成した凸部を有する排気管であって、前記両凸部間の内管の外径が前記凸部の外側の内管の外径よりも大きく、かつ、前記両凸部の間の内管と前記保持部材とが接触していることを特徴とする排気管。
【請求項２】
内管と、該内管の外周に空間を設けて配置した外管と、前記空間部の一部に配置されたリング状の保持部材とを備えた排気管の製造方法であって、
前記内管の外周に前記保持部材を、内管との間に隙間を設けて嵌合した後に、前記保持部材の前後の内管に凸部を設けるとともに、前記保持部材と前記内管とが少なくとも接触するように前記両凸部間の内管を拡径することを特徴とする排気管の製造方法。
【請求項３】
前記保持部材が配置された部分における内管の内部に、内管の前記両凸部を形成する突起と、前記両凸部間の内管を拡径する拡径面を形成した型を配置し、該型を径方向の外側へ移動して、前記両凸部の形成と、該両凸部間の拡径を同時に行うようにしたことを特徴とする請求項２記載の排気管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は排気管および排気管の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関用の排気管として、遮音性の向上や排気ガスを保温して触媒浄化性能を向上させる目的から、図８に示すように、内管１０１と、その外周に空間１０２を設けて配設した外管１０３とからなる二重管が採用されている。
【０００３】
このような二重管は、その両端部において相互に連結されるが、その内管１０１と外管１０３との熱膨脹差による相対移動を可能にするために、内外管１０１，１０３の他端側Ｂを相互にスポット溶接などで固着し、一端側Ａを、内管１０１と外管１０３との間に編組したステンレス細線をリング状にプレス成形した保持部材（スペーサ）１０４を摺動可能に配置して構成している。
【０００４】
そして、このような保持部材１０４の配置方法としては、図８において、先ず、内管１０１の一端側Ａに外方へ突出する第１膨出部１０５を形成した後、リング状の保持部材１０４を内管１０１の外周部に外嵌し、次で、第２膨出部１０６を形成する方法が、例えば特開平８−４５２４号公報に示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のように、リング状の保持部材１０４を配置するものにおいては、その保持部材１０４の組付け作業を考慮して、保持部材１０４の内径を内管１０１の外径よりも若干大きくするか、或いは保持部材１０４の外径を外管１０３の内径よりも若干小さくして、保持部材１０４と内管１０１または外管１０３との間に隙間（クリアランス）１０７を設ける必要がある。
【０００６】
しかし、前記従来の二重管の製造方法においては、保持部材１０４を挿入した後においても前記の隙間１０７が形成されたまま存在するため、この二重管を内燃機関の排気管として車両に搭載した場合、エンジンの振動により排気管が振動しやすく、その振動により保持部材１０４が内管１０１または外管１０３によって叩かれ、前記の隙間１０７が当初の大きさよりも拡大し、異音が発生するおそれがあった。
【０００７】
そこで本発明は、前記保持部材の組付け作業性の悪化を伴うことなく、前記のような異音の発生を防止できる排気管と排気管の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の第１の発明は、内管と、該内管の外周に空間を設けて配置した外管と、前記空間部の一部に配置されたリング状の保持部材と、該保持部材の前後において内管に形成した凸部を有する排気管であって、前記両凸部間の内管の外径が前記凸部の外側の内管の外径よりも大きく、かつ、前記両凸部の間の内管と前記保持部材とが接触していることを特徴とする排気管である。
【０００９】
請求項２記載の第２の発明は、内管と、該内管の外周に空間を設けて配置した外管と、前記空間部の一部に配置されたリング状の保持部材とを備えた排気管の製造方法であって、
前記内管の外周に前記保持部材を、内管との間に隙間を設けて嵌合した後に、前記保持部材の前後の内管に凸部を設けるとともに、前記保持部材と前記内管とが少なくとも接触するように前記両凸部間の内管を拡径することを特徴とする排気管の製造方法である。
【００１１】
請求項３記載の第３の発明は、前記第２の発明において、前記保持部材が配置された部分における内管の内部に、内管の前記両凸部を形成する突起と、前記両凸部間の内管を拡径する拡径面を形成した型を配置し、該型を径方向の外側へ移動して、前記両凸部の形成と、該両凸部間の拡径を同時に行うようにしたことを特徴とする排気管の製造方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１乃至図７に示す本発明の実施例について説明する。
【００１３】
図１及び図２は第１参考例を示す。
【００１４】
該参考例の製造方法は、先ず、排気管を構成する直管状の金属製の内管１における一端部Ａの外周に、メリヤス状に編組した金属細線をリング状にプレス成形した保持部材２を図１（ａ）に示すように嵌める。
【００１５】
この保持部材２の内径は、図１（ａ）に示すように、内管１の外径よりも若干大きく設定され、内管１と保持部材２との間に所定の隙間（クリアランス）ｔが形成されるようになっている。この隙間ｔの大きさは、保持部材２を内管１に容易に挿入できる程度に設定されるが、内管１の外径および保持部材２の内径のバラツキや組付け作業性を考慮して設定され、通常０．２ｍｍ程度に設定される。
【００１６】
このような隙間ｔを有することにより、保持部材２の内管１に対する組付け作業が容易に行える。
【００１７】
次に、前記保持部材２が挿入配置された近傍の内管１を図１（ｂ）に示すように拡径する。この拡径方法としては、例えば図１（ａ）に示すような、前記内管１の素管より少なくとも前記隙間ｔ分大径の円筒状型面部３ａと、先部に先細状テーパ面３ｂを有する型３を使用し、該型３を図示しない駆動手段により前記内管１の一端部Ａの開口部より圧入し、図１（ｂ）に示すように内管１における前記保持部材２が配置された近傍の一端部Ａを拡径する。１ｄは拡径された拡径部を示す。
【００１８】
前記のように内管１を拡径する方法は、前記参考例の型によるものの他に、周知の拡径方法を採用することができる。
【００１９】
更に、前記内管１の拡径量は、少なくとも前記の隙間ｔがゼロになり、内管１と保持部材２が接触する拡径量にするものであるが、保持部材２が多少圧縮されるように拡径してもよい。
【００２０】
なお、前記の内管１の拡径工程の前後のいずれかにおいて、前記保持部材２と内管１を相互にスポット溶接などで固着して保持部材２の軸方向移動を防止するようにするとよい。
【００２１】
次に、前記の型３を抜いた後、図１（ｃ）に示すように、前記保持部材２の外周に嵌合する径で、かつ、他端部Ｂに前記内管１の外周に嵌合する縮径部４ａを形成した金属製の外管４に、その大径側開口部から前記内管１および保持部２を挿入し、内管１の他端部Ｂ側と外管４の縮径部４ａをスポット溶接などで固着する。なお、外管４は、その肉厚が内管１の肉厚よりも厚いものが使用される。
【００２２】
以上により、図１（ｃ）に示すような、保持部材２の内周面が内管１の拡径部１ｄにおいて接触し、保持部材２の外周面が外管４に接触し、かつ、内管１と外管４との間に空間５を有する二重管からなる排気管が製造される。
【００２３】
図３は第２参考例を示す。
【００２４】
本第２参考例は、先に二重管を構成して、この二重管に、前記第１参考例と同様な内管加工によって保持部材を配置する製造方法を示すものである。
【００２５】
先ず、図３（ａ）に示すような他端部Ｂに縮径部４ａを形成した直管状の金属製の外管４内に、該外管４より薄肉の金属製の内管１を、その他端部Ｂを前記外管４の縮径部４ａに圧入するとともに該部をスポット溶接などで固着して図３（ａ）に示すような内管１と外管４との間に空間５を有する二重管を形成する。
【００２６】
次に、前記空間５の開口部から前記と同様の保持部材２を図３（ｂ）に示すように空間５内へ挿入し、保持部材２を内管１の一端部Ａ側の外周に配置する。このとき、保持部材２と内管１との間には前記のような隙間ｔを有するため、保持部材２の内管１に対する組付け作業が容易に行える。
【００２７】
次に、前記第１参考例と同様の型３により、前記保持部材２が配置された近傍の内管１を図３（ｃ）に示すように前記第１参考例と同様に拡径し、その拡径部１ｄの内管１を保持部材２に接触させる。なお、この内管１の拡径量は、保持部材２が若干圧縮されるようにして、保持部材２の軸方向移動を阻止するようにするとよい。
【００２８】
そして、前記の型３を抜くことにより、前記第１参考例の図１（ｃ）に示すような二重管が製造される。
【００２９】
なお、本第２参考例は、保持部材２の内管側にのみ隙間ｔを設けたものであるが、保持部材２の外管側にも隙間を設けて、保持部材２の外周面が外管４の内周面に接触する程度に内管１と保持部材２を同時に拡径するようにしてもよい。
【００３０】
図４乃至図６は第１実施例を示す。
【００３１】
本第１実施例は、前記参考例における嵌合された保持部材２の前後における内管に突起を形成する例である。
【００３２】
先ず、図４（ａ）に示すような他端部Ｂに縮径部４ａを形成した直管状の金属製の外管４内に、該外管４より薄肉の金属製の内管１を、その他端部Ｂを前記外管４の縮径部４ａに圧入するとともに該部をスポット溶接などで固着して図４（ａ）に示すような内管１と外管４との間に空間５を有する二重管を形成する。
【００３３】
次に、前記空間５内に、その開口部５ａから粒状物などを充填した後に前記開口部５ａを閉塞し、この状態で適宜な曲げ加工手段によって前記の二重管を所定の形状、例えば、図４（ｂ）に示すような形状に曲げ加工する。
【００３４】
次に、前記の開口部５ａを開き、前記の粒状物を排出除去した後、二重管の一端部Ａ側である前記開口部５ａから前記参考例と同様の保持部材２を図３（ｃ）に示すように挿入し、その保持部材２を所定位置に配置する。この保持部材２の内径は、前記参考例と同様に、内管１の外径より若干大きく形成され、保持部材２と内管１との間に前記と同様な隙間ｔが形成されるようになっている。また、保持部材２の外径は、その保持部材２の外周面が外管４に接触する程度に設定されている。
【００３５】
次に、前記保持部材２が挿入配置された近傍の内管１内に図４（ｃ）に示すように分割型６と中心型７を挿入する。
【００３６】
この分割型６は、円筒状の型を周方向に複数に分割、図の実施例では図５及び図６に示すように８分割したもので、その分割片６ａが径方向に移動可能に備えられ、また、中心部は、軸方向の内側が縮径するテーパ面６ｂに形成されている。更に、該分割型６、すなわち各分割片６ａの外周には軸方向に所定の間隔Ｌ１ 離れて２個の突起６ｃ，６ｄが設けられている。この間隔Ｌ１ は、前記保持部材２の軸方向長Ｌ２よりも長く設定されているが、略同長でもよい。更に、各突起６ｃ，６ｄは、図５及び図６に示すように、各分割片６ａ毎の全周にわたって形成されている。
【００３７】
また、前記分割型６、すなわち各分割片６ａにおける両突起６ｃ，６ｄの間の外面は、該外面を除く一般面、すなわち両端部の外面６ｆ，６ｇに対して、前記間隔ｔと少なくとも同じ大きさ分だけ大径に設定した拡径面６ｅに形成されている。なお、前記両端部の外面６ｆ，６ｇは無くてもよい。
【００３８】
前記分割型６の各分割片６ａは、図示しない縮径手段により縮径方向に付勢されている。更に、分割型６は、その軸方向に移動可能に備えられ、図示しない駆動手段によって内管１に対して挿入したり外脱できるようになっている。
【００３９】
また、前記中心型７は、先細状のテーパ面７ａで形成され、そのテーパ面７ａは前記分割型６のテーパ面６ａと合致するように形成されており、図示しない油圧装置などの駆動手段により軸方向に進退移動できるようになっている。
【００４０】
そして、図４（ｃ）に示すように、前記分割型６を縮径状態において、その両突起６ｃ，６ｄ間の拡径面６ｅが前記挿入された保持部材２の部分に位置するように内管１内へ挿入し、次で、中心型７を図４（ｃ）の矢印方向へ移動して、分割型６の各分割片６ａを径方向に押し広げる。これにより、図４（ｄ）に示すように分割型６に設けた両突起６ｃ，６ｄによって該部の内管が外方へ押し曲げられて塑性変形し、内管１に、保持部材２の前後に位置して凸部１ａ，１ｂが形成される。また、同時に、分割型６における両突起６ｃ，６ｄ間の拡径面６ｅによって、内管１における前記両凸部１ａ，１ｂ間の部分１ｃが図４（ｄ）に示すように拡径され、該部分１ｃの外周面と保持部材２の内周面が相互に接触する。
【００４１】
次に、前記の中心型７を後退させて分割型６の各分割片６ａを縮径移動させた後、分割型６と中心型７を内管１より抜き外す。
【００４２】
以上により、内管と外管４の一端部Ａにおいて、これらの間に保持部材２が、両管１，４に接触して配置され、他端部Ｂ側の内管１と外管４が固着され、更に、中間部が屈曲した二重管よりなる排気管が製造される。
【００４３】
なお、本第１実施例は、保持部材２の内管側にのみ隙間ｔを設けたものであるが、保持部材２の外管側にも隙間を設けて、保持部材２の外周面が外管４の内周面に接触する程度に内管１と保持部材２を同時に拡径するようにしてもよい。
【００４４】
図７は第２実施例を示す。
【００４５】
本第２実施例は、直管状の内外管において、先に内管に前記第１実施例と同様の拡径加工を行って保持部材を備え、その後に外管を嵌合する方式の例である。
【００４６】
先ず、図７（ａ）に示すように、直管状の金属製の内管１における一端部Ａの外周に、前記第１参考例と同様の保持部材２を、前記と同様に隙間ｔを有して嵌合する。
【００４７】
次に、前記第１実施例と同様の分割型６と中心型７を、図７（ａ）に示すように、内管１の一端部Ａ側に前記第１実施例と同様に挿入する。
【００４８】
次に、中心型７を図７（ａ）から図７（ｂ）に示すように挿入して分割型６の各分割片６ａを拡径し、前記第１実施例と同様に、内管１に両凸部１ａ，１ｂを形成すると同時に両凸部１ａ，１ｂ間の部分１ｃを拡径して、該部分１ｃの外周面と保持部材２の内周面を相互に接触させる。
【００４９】
次に、前記の中心型７を後退させて分割型６の各分割片６ａを縮径移動させた後、分割型６と中心型７を内管１より抜き外す。
【００５０】
次に、図７（ｃ）に示すように、前記保持部材２の外周に嵌合する径で、かつ、他端部Ｂに前記内管１の外周に嵌合する縮径部４ａを形成した外管４に、その大径側開口部から前記内管１および保持部材２を挿入し、内管１の他端部Ｂ側と外管４の縮径部４ａをスポット溶接などで固着する。なお、外管４は、その肉厚が、内管１の肉厚よりも厚いものが使用される。
【００５１】
以上により、図７（ｃ）に示すような、保持部材２の内周面が内管１に接触し、保持部材２の外周面が外管４に接触し、かつ、内管１と外管４との間に空間５を有する二重管からなる排気管が製造される。
【００５２】
前記各参考例及び実施例は、保持部材２を管の端部に設けた例であるが、前記第１及び第２実施例においては、保持部材２を管の中央部に配置するとともに該中央部に分割型６と中心型７を配置して内管１を拡径加工してもよい。また、第１及び第２参考例においては、保持部材２を管の中央部に配置するとともに型３を周方向に複数分割された分割型にして第１実施例のような中心型で分割片を拡径する構造とし、この型を保持部材２が配置された管の中央部に配置して内管１を拡径加工してもよい。
【００５３】
更に、前記各実施例においては、内管１における保持部材２と接触する部分を、内管１の全周にわたって均一に拡径したが、内管１と保持部材２が周方向において部分的に接触するように内管１を拡径してもよい。また、前記凸部１ａ，１ｂを、内管１の周方向において部分的に設けてもよい。
【００５４】
また、前記各実施例のように、内管を拡径するようにしたことにより、次のような効果がある。排気管を構成する二重管は、熱容量の観点から内管が外管よりも薄肉に形成されることが多いため、前記各実施例のように内管側を拡径加工することにより、その拡径加工が容易になり、保持部材への管の接触加工が容易になる。
【００５５】
【発明の効果】
以上のようであるから、請求項１記載の発明によれば、保持部材と内管とが相互に接触しているため、エンジンの振動による排気管の振動を抑制でき、振動によって保持部材が内管によって叩かれることがなく、前記従来のような異音の発生を防止できる。
【００５６】
請求項２記載の発明によれば、内管の外周に保持部材を嵌合する際に、保持部材と内管との間に隙間を有するため、その保持部材の嵌合組付け作業が容易になる。しかも、このように隙間を形成しても、保持部材の嵌合後に内管を拡径して該保持部材と内管とを接触させるため、前記のような組付け後の異音の発生を防止することができる。
【００５７】
また、凸部によって保持部材の移動を抑制できる排気管を製造できる。
【００５８】
請求項３記載の発明によれば、前記の保持部材と内管とを接触させる工程と凸部を形成する工程が同時に行え、作業時間やコストの面で有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１参考例を示す断面図で、（ａ）乃至（ｃ）はその製造工程を示す。
【図２】  図１（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図。
【図３】  本発明の第２参考例を示す断面図で、（ａ）乃至（ｃ）はその製造工程を示す。
【図４】  本発明の第１実施例を示す断面図で、（ａ）乃至（ｄ）はその製造工程を示す。
【図５】  図４の実施例に使用する分割型と中心型を示すもので、図４（ｃ）の状態を示す断面図。
【図６】  図４の実施例に使用する分割型と中心型を示すもので、図４（ｄ）の状態を示す断面図。
【図７】  本発明の第２実施例を示す断面図で、（ａ）乃至（ｃ）はその製造工程を示す。
【図８】  従来の排気管を示す断面図。
【符号の説明】
１  内管
１ａ，１ｂ  凸部
１ｃ，１ｄ  内管の拡径部
２  保持部材
３  型
４  外管
５  空間
６  分割型
６ｃ，６ｄ  突起
６ｅ  拡径面
【図１】
0004511744.tif 000002
【図２】
0004511744.tif 000003
【図３】
0004511744.tif 000004
【図４】
0004511744.tif 000005
【図５】
0004511744.tif 000006
【図６】
0004511744.tif 000007
【図７】
0004511744.tif 000008
【図８】
0004511744.tif 000009